Et enkelt enzym kan forhindre kræft
Opsigtvækkende international forskning har fundet ud af, at et enkelt enzym reparerer over én million fejl i vores DNA. Enzymet sørger for, at DNA'et ikke går i stykker, så kræft udvikler sig.

Ved celledeling sætter cellerne fejlagtigt over én million RNA-byggesten ind i DNA'et. De forkerte byggesten kan få kræft til at udvikle sig. Heldigvis sørger et enzym som regel for, at alle de forkerte byggesten bliver skiftet ud med korrekte. (Foto: Colourbox)

International forskergruppe fra University of Edinburgh har fundet ud af, at et enkelt enzym korrigerer den mest almindelige fejl i pattedyrs DNA.

Når en celle deler sig, kan der opstå en fejl i DNA'et, som i værste tilfælde kan udløse kræft. Den internationale forskergruppe har ikke bare fundet ud af, hvorfor cellerne laver fejlen, men har også fundet et enzym, som sørger for, at den bliver rettet igen.

Opdagelsen kan være med til at udbygge forståelsen af, hvorfor mennesker får kræft.

Resultatet af den banebrydende forskning er netop offentliggjort i det velansete videnskabelige tidsskrift Cell.

Et enkelt enzym beskytter hele DNA

Opdagelsen blev gjort, da forskergruppen arbejdede på en sjælden børnesygdom, hvor de tilfældigvis stødte på fejlen og enzymet, der reparerer den.

»Det er fantastisk, at vi i vores arbejde med en sjælden sygdom opdager den uden sammenligning mest normalt forekommende fejl i kopieringen af DNA'et. Mere overraskende er det, at ét enkelt enzym er livsnødvendigt for reparere over én million fejl og beskytte integriteten af hele den genetiske kode,« skriver en af forskerne bag opdagelsen, professor Andrew Jackson, i en pressemeddelelse.

Dansk forsker uddyber:

»Streng-brud på DNA kan være en væsentlig risikofaktor til udviklingen af kræft. Den nye forskning giver os en ny indsigt i de molekylære mekanismer, der forhindrer, at det sker,« kommenterer professor fra Institut for Folkesundhedsvidenskab ved Københavns Universitet Peter Møller, der selv forsker i, hvordan forskellige miljøfaktorer beskadiger DNA'et.

RNA skader DNA

Hver gang en celle deler sig, må den først lave en identisk kopi af sit genetiske arvemateriale.

Når DNA'et bliver kopieret, indsætter cellens kopieringsapparat DNA-byggestenene (se faktaboks) i den kommende DNA-streng én efter én – i alt cirka seks milliarder. Tit kommer de cellulære mekanismer til at lave en fejl og indsætter RNA-byggesten i stedet for DNA-byggesten.

Hvis RNA-byggesten bliver sat ind i DNA-strengen, er DNA'et mere tilbøjelig til at gå i stykker, da RNA-byggestenene gør hele DNA-strengen ustabil. Hvis begge DNA'ets to strenge går i stykker samme sted, sker der et dobbeltstrenget brud på DNA’et, hvilket er almindeligt i kræftceller.

Fakta

DNA'ets byggesten hedder deoxyribonukleotider, mens RNA'ets byggesten hedder ribonukleotider.

Forskellen mellem de to byggesten er afgjort af antallet af oxygenatomer. Ribonukleotider har et ekstra oxygen på ribose-delen (sukkerdelen) af molekylet i forhold til deoxyribonukleotider.

Det enkle oxygenatoms forskel mellem de to byggesten danner fundamentet for, at DNA indeholder den genetiske information i cellen, mens RNA blandt andet bliver benyttet, når den genetiske kode skal oversættes til proteiner.

Heldigvis viser den nye forskning også, at vi har et enkelt enzym, kaldet RNase H2, der sørger for at udskifte alle RNA-byggestenene med de korrekte DNA-byggesten. 

»Et DNA kan have rimeligt mange enkeltstrengsbrud, uden at det gør noget, men hvis begge DNA'ets strenge går i stykker samme sted, så er det væsentlig farligere. RNA-byggesten kan være med til, at bruddet sker,« fortæller Peter Møller.

I forsøg på mus viser den nye forskning, at RNA-byggesten bliver fejlagtigt indsat i DNA'et over én million gange, når DNA´et bliver kopieret – altså i 0,017 procent af alle indsættelserne.

Børnesygdom viste vejen

Forskerne bag den nye opdagelse fandt frem til deres resultater, da de arbejde med en sjælden børnesygdom kaldet Aicardi-Goutières syndrom.

Aicardi-Goutieres syndrom forårsages af en mutation i RNase H2 og leder til en betændelsestilstand i hjernen, som kan være dødelig.

For at undersøge effekten af RNase H2 i cellerne lavede forskerne ’knock-out’-mus, som ikke havde et brugbart RNase H2-enzym. Dette blev gjort ved genetisk at slukke for et af generne, der sørger for, at RNase H2 bliver dannet.

Her viste det sig, at uden RNase H2 blev over én million indsatte RNA-byggesten ikke udskiftet med DNA-byggesten, og hele DNA'et blev ustabilt.

Har indflydelse på fremtidens forskning

Funktionen af RNase H2 og indflydelsen af RNA-byggestenene under kopieringen af det genetiske arvemateriale kommer ifølge forskerne til at få betydning for fremtidens syn på genetiske sygdomme.

Først og fremmest skal der dog først laves yderligere undersøgelser af betydningen af:

  • at RNA-byggesten fejlagtigt bliver indbygget i DNA'et
     
  • hvordan RNase H2 fungerer, og
     
  • hvordan det hele spiller sammen under udviklingen af kræft.

»Der skal selvfølgelig først laves flere undersøgelser, men det bliver interessant at se, om funktionen af RNase kan være forskellig i mennesker, og det måske er årsagen til, at folk er forskelligt disponeret for at udvikle kræft,« siger Peter Møller.

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.